Обмен импульсом между атмосферой и океаном в условиях сильных ветров

Исследование и параметризация процессов обмена импульсом в пограничных слоях атмосферы и океана является важной задачей с точки зрения развития моделей прогноза погоды и климата. Основным параметром, характеризующим этот процесс является коэффициент аэродинамического сопротивления C_D. В рамках лабораторного моделирования ветроволнового взаимодействия на ВВК ИПФ РАН в широком диапазоне изменения скорости ветра (вплоть до ураганной), получено подтверждение эффекта стабилизации C_D при превышении порогового значения эквивалентной скорости ветра (скорость на 10 м высоте U_10N). Значение порога находится в интервале 25–30 м/с, что хорошо согласуется с ранее полученными результатами лабораторного эксперимента и данными натурных наблюдений. Сопоставление этого результата с параллельными измерениями параметров поверхностного волнения (осуществленными впервые) показало, что одновременно происходит стабилизация уклона энергонесущих волн, при том же пороге по скорости, сопровождаемое началом обрушения волн. Результаты экспериментов находятся в хорошем согласии с расчетами, выполненными в рамках квазилинейной модели турбулентного пограничного слоя с учетом вклада коротковолновой части возмущений поверхности. Работа выполнена при поддержке проекта № 11.G34.31.0048 по программе Мегагрантов Правительства Российской Федерации.

Troitskaya Yu. I., Sergeev D. A., Kandaurov A. A., Baidakov G. A., Vdovin M. A., and Kazakov V. I. Laboratory and theoretical modeling of air-sea momentum transfer under severe wind conditions // J. Geophys. Res., 2012, V. 117, P. C00J21(1–13)